計算機科學與技術的應用領域簡述論文內蒙古工業(yè)大學

《計算機科學引論》課程專題報告

題 目：計算機科學與技術的應用領域簡述

學生姓名: 徐銘貝

學 院：信息工程學院

系 別：計算機系

專 業(yè)：計算機科學與技術

班 級：計13-1

學 號 ： 201320201045

Email ：511921540@

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目錄

第一部分：計算思維的作用及其背景

1.為什么要講述計算思維？

2.計算思維的設立背景是什么？

3.計算思維的概念？第二部分：計算機科學與技術專業(yè)介紹

計算機科學與技術的課程

計算機科學與技術的培養(yǎng)目標

第三部分：計算機的應用領域

根據(jù)前兩部分的介紹可以看出該專業(yè)同學的實際技能

具體的計算機應用領域

根據(jù)科幻電影的情節(jié)設想的未來的應用領域

計算機導論的作用及其背景

為什么要講述計算思維？

計算思維與計算機導論課程有緊密關系，計算思維的倡導者卡耐基*梅隆大學計算機科學系主任周以真教授就在該校開設了“計算思維導論”課程，作為計算機傳業(yè)學生的第一門課程。計算機導論是講述計算思維。2007年秋，周以真教授在CMU率先開設了“計算思維導論”。2008年6月，對CS2001(CC2001)進行中期審查的報告(CS2001 Interim Review)(草案)中將“計算思維”與“計算機導論”課程綁定在一起，明確要求“計算機導論”課程講授計算思維的本質。巧合的是，本課程與周以真倡導的“計算思維導論”課程異曲同工，講授的都是計算機學科的本質。若用“思想與方法”代替“基礎概念”，計算思維又可以解釋為采用計算機科學的思想與方法進行問題求解、系統(tǒng)設計，以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。經(jīng)過十幾年的教學實踐，美國這一教學理念已被國內相當多的人接受，而從計算思維，或者說從更為具體的學科思想方法這一層面講授計算機科學，更是的道理越來越多的人的支持。計算推動著人類科技的進步，影響這各門學科的發(fā)展，并產(chǎn)生了一系列的新興學科，如計算生物學、計算物理學、計算化學、計算經(jīng)濟學、計算社會學、計算地質學、計算氣象學等。計算機科學對于生物學的貢獻絕不限于能夠在海量時序數(shù)據(jù)中搜索尋找模式規(guī)律，而是最終希望能夠通過數(shù)據(jù)結構和算法-----計算的抽象和方法-----解釋生命的奧秘。這足以看出計算思維的重要性。而在大學里，特別是國際現(xiàn)代化轉型期的中國大學，應該早些接觸這些問題，為自己的科學素質的更好地提升做鋪墊。(以上文字采自于《計算機科學導論---思想與方法》)

計算思維的設立背景是什么？

計算思維的提出與美國總統(tǒng)信息技術咨詢委員會2005年6月提交的報告《計算機科學：確保美國競爭力》密切相關。

《計算科學：確保美國競爭力》報告不僅對美國的科技與教育發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義，對中國而言，也有相當?shù)慕梃b作用。

報告開篇寫道，大約在半個世紀前，蘇聯(lián)成功地發(fā)射了世界第一顆人造衛(wèi)星，撼動了美國在政治與科技上的領導地位，促使美國在科學、工程和技術領域進行全面的改革。報告認為，如今美國又一次面臨著挑戰(zhàn)，這一次的挑戰(zhàn)比以往更加廣泛、復雜，也更具長期性。報告認為，美國買沒有認識到計算科學在社會科學、生物醫(yī)學、工程研究、國際安全，以及工業(yè)改革中的中心位置。報告認為，這種認識不足以將危及美國的科學領導地位、經(jīng)濟競爭力以及國家的安全。報告建議，將計算科學長期置于國家科學與技術領域的中心領導地位。

報告給出了兩個重要結論：

雖然計算本身也是一門學科，但是其具有促進其他學科發(fā)展的作用。

21世紀科學上最重要的、經(jīng)濟上最有前途的研究前沿都有可能通過熟練地掌握先進的計算技術和運用計算機而得到解決。

計算思維就是在這個背景下提出，并成為被美國CPATH計劃、美國國家科學基金“計算是能的科學發(fā)現(xiàn)與技術創(chuàng)新”國家重大計劃采用的一個重要的核心概念。

(3)計算思維的概念？

2006年3月，周以真教授在國際著名計算機雜志上發(fā)表了"計算思維"一文，給出了計算思維一個總的定義，該定義被國際學術界廣泛采用。計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解.系統(tǒng)設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。為便于理解，文中有給出了計算思維更詳細的7種描述和六大特征。

(1)計算思維是通過約簡，嵌入，轉化和仿真等方法，把一個看來困難的問題重新闡釋成一個我們知道問題怎么解決的思維方法。

(2)計算思維是一種遞歸思維，是一種把代碼譯成數(shù)據(jù)又能將數(shù)據(jù)譯成代碼的方法，是一種多維分析推廣的類型檢查方法。

(3)計算思維是一種采用抽象和分解來控制龐雜的任務或進行巨大復雜系統(tǒng)設計的方法，是基于關注點分離的方法。

(4)計算思維是一種選擇適合的方式去陳述一個問題，或對一個問題的相關

總結

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